结构的强度与稳定性试验课件

第二节第二节 结构的强度和稳定性试验结构的强度和稳定性试验 第二节 结构的强度和稳定性试验 一、教材分析 本节是本节是广东版广东版通用技术通用技术必修必修2 2中第一章中第一章结构结构与设计与设计,第二节第二节探究结构探究结构的内容。该章的总的内容。该章的总体设计思路是：认识结构体设计思路是：认识结构探究结构探究结构设计设计结构结构欣赏结构。本节课欣赏结构。本节课深化了深化了对结构的认识，对结构的认识，为简单结构的设计为简单结构的设计奠定了基础奠定了基础，起到了承前启后，起到了承前启后的作用。教材从学生日常生活熟悉的事物入手，的作用。教材从学生日常生活熟悉的事物入手，引导学生探究结构的强度和稳定性。引导学生探究结构的强度和稳定性。一、教材分析 本节是广东版通用技术必修2中第二、教学目标 1、知识与技能：、知识与技能：进一步理解结构稳定性、强度的概念进一步理解结构稳定性、强度的概念通过技术试验，学会分析影响结构强度和稳定性的因素通过技术试验，学会分析影响结构强度和稳定性的因素通过观察生活、技术试验对简单结构进行强度、稳定性分通过观察生活、技术试验对简单结构进行强度、稳定性分析。析。2、过程与方法：、过程与方法：通过技术试验使学生加深对影响结构强度和稳定性因素的通过技术试验使学生加深对影响结构强度和稳定性因素的理解；培养学生的动手能力；能进行简单的技术试验，能写出理解；培养学生的动手能力；能进行简单的技术试验，能写出试验报告。试验报告。3、情感态度与价值观：、情感态度与价值观：培养学生观察思维能力，主动参与意识，体验探究学习乐培养学生观察思维能力，主动参与意识，体验探究学习乐趣；培养学生试验的科学态度；促进学生之间的相互交流与合趣；培养学生试验的科学态度；促进学生之间的相互交流与合作。作。二、教学目标 1、知识与技能：三、重点、难点重点：影响结构强度和稳定性因素的探讨重点：影响结构强度和稳定性因素的探讨难点：利用所学知识分析实际案例，并解决实际问难点：利用所学知识分析实际案例，并解决实际问题题三、重点、难点重点：影响结构强度和稳定性因素的探讨四、学情分析 通过第一节认识结构的学习，再结合高一物理力学知识的学习以及对日常生活中生活用具结构的了解，学生对结构的知识并不陌生。新的知识让他们对原有认知进行完善、提高，尤其通过亲身动手试验，感受了通过试验解决技术问题的方法，但学生对结构的稳定性还停留在感性认识的阶段。四、学情分析 通过第一节认识结构的学习，再结合五、学法分析 通过前面的学习，学生已经初步掌握了结构的基本知识，学生已有的生活经验为本节课进行的探究试验奠定了良好的基础。但学生对结构的稳定性还停留在感性认识的阶段，所以在学习过程中注重组织学生观察试验、讨论归纳、自主探究。让学生在轻松愉快的学习气氛中学会新知识，培养学生分析问题解决问题、交流合作能力，提高他们的技术素养。五、学法分析 通过前面的学习，学生已经初步掌握了六、过程分析1、创设情景，提出问题2、呈现先行，寻找启迪3、激发思维，拓展思路4、学以致用，能力提升学以致用，能力提升5、设计方案，实验论证6、总结拓展，实践创新总结拓展，实践创新六、过程分析1、创设情景，提出问题2、呈现先行，寻找启迪3、1、创设情景，提出问题1、创设情景，提出问题设计意图：用台风“天鸽”破坏性视频导入，密切联系生活实际，用图片设置悬念，激发学生的学习兴趣。这个结构不稳定吗？该结构强度差吗？1、创设情景，提出问题影响结构强度和稳定性的因素有哪些？设计意图：用台风“天鸽”破坏性视频导入，密切联系生活实际，2、呈现先行，寻找启迪重物的质量观察到的现象探究活动1：将3条长30cm，横截面10mm10mm的木棍销接在一个圆盘上，组成一个三脚架。将三脚架放在光滑的台面上，在三脚架上加载重物，观察三脚架的几何形状发生了什么变化，并记录如下。试验材料：三角架（3条长30cm，横截面10mm10mm的木棍销接在一个圆盘上）、光滑的台面、1Kg重物若干，橡皮筋、弹簧测力计、适合做横档的材料、A4纸一张 2、呈现先行，寻找启迪探究过程重物的质量观察到的现象探究活动2、呈现先行，寻找启迪重物的质量橡皮筋的长度弹簧测力计的读数探究活动2：在三脚架的3条腿处拴上橡皮筋，重复试验1的加载过程，观察橡皮筋的变化，并记录橡皮筋的长度。思考：思考：橡皮筋发生变化说明了什么。探究活动3.用弹簧测力计替代橡皮筋，重复试验2的加载过程，记录弹簧测力计的读数。2、呈现先行，寻找启迪重物的质量橡皮筋的长度弹簧测力计的读数2、呈现先行，寻找启迪 教师在小组活动的过程中进行及时指导，提醒学生记录数据，让所有人都行动起来，试验完成进行小组汇报交流，探究试验结果，让学生体会到同一个试验，不同的学生会得到不同的收获，试验过程中的合作是必须的。此环节学生通过三组试验数据的对比，可以很容易总结出结构的形结构的形状和构件间的连接方式影响结构的强度和稳定性状和构件间的连接方式影响结构的强度和稳定性。设计意图：让学生亲身体验，动手操作，通过试验、观察、分析、讨论、交流，得出结论，调动每个学生思考的积极性。突破本节课的重点。2、呈现先行，寻找启迪 教师在小组活动的过程中3、激发思维，拓展思路思考与整理结构的强度和稳定性结构强度结构强度构件间连接方式结构的材料结构稳定性结构稳定性重心位置支撑面的大小几何形状结构的形状设计意图：通过技术试验，学生自己得出结论，主动建构知识。3、激发思维，拓展思路思考与整理结构的强度结构强度构件间连接4 4、学以致用，能力提升、学以致用，能力提升 三种不同垒法的墙，当施加同样的力时，哪种垒法的墙不容易推倒，稳定性最强，你认为最好的垒法是什么？设计意图：设计意图：从学生生活，身边的熟悉物品出发，激发学生兴从学生生活，身边的熟悉物品出发，激发学生兴趣，促进学生对知识内化，学以致用。从而突破难点。趣，促进学生对知识内化，学以致用。从而突破难点。4、学以致用，能力提升 三种不同垒法的墙，当施加同样的小组讨论：小组讨论：在三脚架结构承载时，若要保持其几何形状基本不变，你有哪些方法。请同学们对三脚架结构进行改进，使其在承载质量不超过5kg时，能保持其几何形状基本不变，在这里我们推荐在三脚架各边增设横档的方法进行改进。讨论选择横档材料应考虑哪些因素，横档怎样与三脚架连接。5 5、设计方案，试验论证、设计方案，试验论证设计意图：通过讨论促进同学间的交流与合作，同时培养学生在技术试验的过程中发现问题、分析问题从而解决问题的能力小组讨论：在三脚架结构承载时，若要保持其5 5、设计方案，实验论证、设计方案，实验论证试验目的试验目的 检验横档材料的选择是否满足设计的要求。检测改进后的三脚下架结构是否能承载5kg的重物。检测三脚架结构中各构件的连接是否牢固。技术试验要求：技术试验要求：设计技术试验的方案时，加载重物的质量要满足试验目的，并保证结构有足够的强度，加载重物的方法和程序应考虑要均匀增加荷载并使均匀分布。根据试验方案和要求，设计记录的栏目。试验评定应从三脚架的结构、构件的强度和连接可靠性等方面进行。其他因素。老师在该环节注意引导学生进行方案的设计、试验过程的操作，撰写试验报告，然后进行小组汇报交流。改进后的三脚架横档的材料和连接方式是如何影响三脚架的强度和稳定性的？请同学们以小组为单位进行承载试验，自行设计技术试验方案，并写出技术实验报告。技术试验方案技术试验方案5、设计方案，实验论证试验目的技术试验要求：老重物的质量观察到的现象探究活动1：将3条长30cm，横截面10mm10mm的木棍销接在一个圆盘上，组成一个三脚架。将横档连接在三脚架三条脚上，将三脚架放在光滑的台面上，在三脚架上加载重物，观察三脚架的几何形状发生了什么变化，并记录如下。试验材料：三角架（3条长30cm，横截面10mm10mm的木棍销接在一个圆盘上）、光滑的台面、1Kg重物若干，适合做横档的材料、细线、铁丝、铁钉、A4纸一张 5 5、设计方案，实验论证探究过程重物的质量观察到的现象探究活动1：将3条长30cm探究活动2：在三脚架的3条腿的横档更换一种连接方式，重复试验1的加载过程，三角架的变化。探究活动3.用另外一种材料替代活动1中的材料，重复试验1、2的加载过程，记录三角架的变化。5 5、设计方案，实验论证重物的质量观察到的现象重物的质量观察到的现象探究活动2：在三脚架的3条腿的横档更换一种连接方式，重复试验 汇报交流，成果展示汇报交流，成果展示：展示各组的技术试验方案和成果，对各组数据进行对比、展示各组的技术试验方案和成果，对各组数据进行对比、讨论，讨论，总结材料和连接方式对结构的强度和稳定性的影响总结材料和连接方式对结构的强度和稳定性的影响。5 5、设计方案，实验论证、设计方案，实验论证报告名称试验的目的和要求仪器设备及所需材料试验方案加载的方法和程序试验与记录观察与记录数据整理试验评定试验人：试验日期：技术试验报告设计意图：设计意图：此环节的设计，主要是为了提高学生设计，进行简此环节的设计，主要是为了提高学生设计，进行简单技术试验的能力和技术探究能力，领悟技术试验是解决技术单技术试验的能力和技术探究能力，领悟技术试验是解决技术问题的重要方法，同时进一步深化教学目标。问题的重要方法，同时进一步深化教学目标。汇报交流，成果展示：5、设计方案，实验论证报告名称试验设计方案内容采取的方式、方法、途径方案一方案二方案三增加结构的强度减少受力面积改变结构形状加固支撑架、连接点采用通风孔采用立体环绕 户外广告牌的结构设计中，应该考虑其抗风性能，以减小正面风的压力，请你就户外广告牌设计中的抗风问题，提出几种可行的方案。6 6、总结拓展，实践创新、总结拓展，实践创新设计方案内容采取的方式、方法、途径方案一方案二方案三增加结构设计方案形状实现的方式方案一方案二方案三将广告牌做成百页窗式将广告牌做成筛网状将广告牌做成三面型条式百页窗在一定的距离内加固在广告牌上钻孔，孔径大小要合适加固底座的支撑，并采用三角形结构，选用轻质牌面6 6、总结拓展，实践创新、总结拓展，实践创新设计意图：回扣课堂导入，回扣知识，让学生主动地参与获得知识和技能的过程，以达到掌握技术知识和生产生活中的技术问题必备的探究能力。同时也突破难点。设计方案形状实现的方式方案一方案二方案三将广告牌做成百页窗式教学反思1通用技术密切联系生活，教学中以通用技术密切联系生活，教学中以灵活使用教材、案例灵活使用教材、案例、多种教学方式多种教学方式以及恰到好处的以及恰到好处的情景创设情景创设来吸引学生，使学来吸引学生，使学生从内心深处真正喜欢通用技术这门课，从而提高学生的生从内心深处真正喜欢通用技术这门课，从而提高学生的技术素养。技术素养。2采用采用试验探究试验探究的方法来进行教学，通过学生设计活动，的方法来进行教学，通过学生设计活动，探究出影响结构探究出影响结构强度和稳定性的主要因素，实现了把课堂强度和稳定性的主要因素，实现了把课堂充分交给学生和充分交给学生和“做中学做中学”的课程理念。的课程理念。3与信息技术相结合与信息技术相结合，先是利用视频，先是利用视频、图片的方式来情、图片的方式来情景再现，为学生提供丰富的素材，给学生想象和发挥的空景再现，为学生提供丰富的素材，给学生想象和发挥的空间，从而间，从而达到了突破难点的目的。达到了突破难点的目的。4由于我们学校是一所普通高中，生源相对较差，学生由于我们学校是一所普通高中，生源相对较差，学生自信心不是很强，自信心不是很强，在教学过程中在教学过程中多让学生参与多让学生参与，发挥学生，发挥学生的主动性，调动他们的积极性。的主动性，调动他们的积极性。教学反思1通用技术密切联系生活，教学中以灵活使用教材、案例板书设计：结构的强度和稳定性结构的强度结构的稳定性结构的形状结构的材料结构的形状连接方式重心高低支撑面大小板书设计：结构的强度和稳定性结构的强度结构的稳定性结构的形状